Svolgimentodell’attivitàdiricercapressol’UnitàOperativadiMalattieMetabolichenelperiodogennaio-dicembre2018

Dott.ssaGiorgiaOlivieri-NeuropsichiatraInfantile

Nelperiodocompresotragennaioedicembre2018 ladottoressaG.Olivieriha incentrato lapropriaattività di ricerca presso l’Unità di Patologia Metabolica sui disturbi congeniti del metabolismointermedio,conparticolareriguardoalleAcidemieOrganiche(OA),esuidifettidelciclodell’urea(UCDs).

1.AcidemieOrganiche(OA)

A)AcidemiaMetilmalonicaconOmocistinuria(deficitCblC)

Questo filone di ricerca, avviato a febbraio 2017, prevede lo studio longitudinale dello svilupponeurologico e delle funzioni neurovisive di pazienti affetti da Acidemia Metilmalonica conOmocistinuria(odifettodicobalaminaditipoC),difettometabolicocongenitodelmetabolismodellavitaminaB12,classicamenteassociatoadisabilitàintellettivaedeficitvisivo.

Il progetto ha previsto la collaborazione con l’Istituto di Neuropsichiatria Infantile del PoliclinicoGemelli, eprendeavviodallanecessitàdi revisionare,analizzareedelaboraredatiprecedentementeraccolti su pazienti CblC seguiti nei due Centri. Lo studio ha coinvolto, in un primo momento, 30pazientigiàarruolatineltrialsperimentaleconEPI-743conclusosinel2015e,nell'ultimoanno,anchealcunibambinidiagnosticatimediantescreeningneonataleesteso.

IlcompitodelladottoressaOlivierièstatoquellodi:

a) revisionare e rielaborare i dati ottenuti dalla raccolta di informazioni cliniche (anamnestiche,pediatriche, laboratoristiche, genetiche, neuroradiologiche, oculistiche, neurovisive, dello sviluppopsicomotorioedelcomportamentoadattivo)deipazientiseguiti,alfinedi:

b)definireinmodomaggiormentespecificolastorianaturaledellamalattia.

c)effettuareun'analisilongitudinaledeidatiadisposizione(preepostsomministrazionedelfarmacoEPI-743/placebo) per individuare il possibile effetto del farmaco EPI 743 sul miglioramento dellecompetenze neurovisive dei pazienti CblC. I risultati emersi hanno evidenziato unmiglioramento/stabilizzazione dell'acuità visiva e dei dati elettrofisiologici (PEV) in un sottogruppospecificodipazientiintrattamento(età<4anniedannoretinicononancorainstaurato),indicandoilpossibileeffettoprotettivodiEPI743sullosviluppodellamaculopatiaretinica[FiguraA.1eA.2].Idatisono esposti in dettaglio nel lavoro diMartinelli et al. 2018 “EPI-743 improves the clinical course ofvisual damage in Cobalamin C patients: a prospective randomized double-blind phase 2 clinical trial”,attualmenteincorsodirevisione,perprossimapubblicazionesurivistascientifica.

FiguraA.1

FiguraA.2

d)proseguireillavorodirevisioneerielaborazionedeidatiottenutidallaraccoltadeivaloribiochimici(omocisteina,metionina,acidometilmalonicoplasmatici)inunacoortedi35pazientiCblCafferentialnostroCentro.Talelavorodiraccoltaeanalisi,avviatonel2017,haconsentitodidelineareunprofilobiochimicospecificoperognisingolopaziente[FiguraA.3].

FiguraA.3

Inoltre, in un sottogruppo di 12 pazienti sottoposti a incremento della dose della terapia, il nostrostudiohapermessodivalutarel'effettosulprofilobiochimicodellemodifichedidosaggiodiOH-B12,molecola di comprovata efficacia nel trattamento della patologia. Tale studio ha l'obiettivo diottimizzareeuniformare leposologie terapeutiche tra i varipazienti, ea livellomulticentrico. Idatipreliminari fino ad ora ottenuti confermano il miglioramento del profilo biochimico nei pazientisottoposti a dose escalation [Figura A.4-A.6]. Tuttavia sono necessari approfondimenti con studimulticentricicontrollaticondottiperperiodiduraturisupiùampiecoorti.

FiguraA.4

FiguraA.5FiguraA.6

L'analisideidatihaevidenziato,inoltre,duedistintiprofilibiochimicialfollow-upallungotermine:a)pazienti con fenotipobiochimicoe clinico classico (GruppoA);b)unesiguonumerodipazienti chenormalizzano ilproprioprofilometabolico inrispostaal trattamento(GruppoB). IvaloribiochimicineiduegruppisonoespostinellafiguraA.7.IpazientidelGruppoBpresentanotuttiunesordiotardivodei sintomi della malattia e un fenotipo clinico poco severo. Questi risultati meritano ulterioriapprofondimenti,alfinedistabilireeventualicorrelazionigenotipo-fenotipo. Idatifinoadoraraccoltisarannooggettodiunlavoroscientifico.

FiguraA.7

e) partecipare a studimulticentrici come parte integrante del Network Internazionale dedicato allarealizzazionedelRegistroEuropeodelleOmocistinurieedeiDifettidellarimetilazione(E-HOD).Talecollaborazionehaconsentitolarecenterealizzazionediunostudiomulticentricovoltoadapprofondiregli aspetti fenotipici, il decorso clinico dellamalattia e l'effetto di una diagnosi e di un trattamentoprecocemente impostati, nei pazienti condisturbi della rimetilazione. I disordini della rimetilazionesonomalattiemultisistemicheprincipalmentecaratterizzatedadeficitneurologicievisivi.Lostudioèstatocondottosu238pazientiafferentia47centrieuropei:n=161pazienticondifettodicobalaminaC;n=50pazienticondeficitdimetilenetetraidrofolatoreduttasi(MTHFR);n=11pazienticondifettodi cobalaminaE;n=10pazienti condifettodi cobalaminaE;n=5pazienti condifettodicobalaminaDen=1pazientecondifettodicobalaminaJ.Nellanostracoorte,lamortalità,latromboembolia,lamalattiapsichiatricaerenalesonorisultatepiùrare di quanto riportato in altri studi. Il trattamento precoce è risultato correlato a una minoremorbilitàgenerale,manonsièdimostratoefficacenelprevenireildeficitoculareeildeterioramentocognitivo.La Figura A.8 mostra il coinvolgimento multisistemico di organi e apparati, all'esordio, nelle duemalattiemaggiormenterappresentatenelnostrostudio,ossia ildifettodiCblCe ildifettodiMTHFR

(a). La frequenza dei sintomi neurologici nelle due popolazioni è riportata a parte (b).

FiguraA.8(a,b)Idaticlinicineidiversigruppidipazienti,inclusiigruppidipazienticondifettodicobalaminaE,G,DeJ,sonoriassuntinellasottostantetabella(FiguraA.9).

Lostudiolongitudinaledifollow-up,inoltre,hapermessodimettereinevidenzailfattocheivaloridiomocisteinatotale(tHcy)risultanosignificativamentepiùaltineipazienticondeficitdiMTHFR rispetto a quelli con difetto di cblC all'esordio dellamalattia, e simantengono su trendpiùelevatianchesuccessivamente(ivalorisonostatitestatinuovamentealmomentodell'arruolamentoeal termine del follow-up). In tutte e tre i tempi di valutazione, la differenza tra I due gruppirisultavastatisticamentesignificativa(p<0,001).QuestiultimidatisonoespostiinFiguraA.10

FiguraA.10

I dati longitudinali hanno inoltre permessodi confrontare la frequenzadi presentazionedei diversisintomi(espessainterminidi%)neldifettocblCeneldeficitdiMTHFR,neicasiadesordioprecoce(<12mesi)einquelliadesordiotardivo(>12mesi).Irisultatisonoespressidiseguito(Figura.A.11)

FiguraA.11In conclusione, lo studio estrapolato dai dati del Registro E-HOD evidenzia che i disordini dellarimetilazione sono entità nosologiche piuttosto definite, caratterizzate principalmente da deficitneurologici, disabilità intellettiva, ipovisus e disturbi comportamentali (eventi tromboembolici,problemicardiologicie/orenalipossonocomplicareilquadro).Iltrattamentoègeneralmenteefficacenellostabilizzarelamalattiaprevenendoepisodidiscompensometabolico,enelmigliorareilprofilobiochimico, ma non impedisce lo sviluppo dei danni neurologici e oculari. Condotte terapeuticheeterogeneehannoresofinoradifficilestabilirequalesialastrategiaterapeuticamigliore.Iprotocolliditrattamentovarianoinfatticonsiderevolmentedacentroacentro,edovrebberoesserestandardizzatiesceltisullabasedivalutazioniprospettichericavatedastudicondottisugrandicoortidipazienti.Idatidello studio qui esposto sono riportati in dettaglio nel lavoro di Huemer et al. 2018 “Phenotype,treatment practice and outcome in the cobalamin-dependent remethylation disorders and MTHFRdeficiency:datafromtheE-HODregistry.”pubblicatosuJInheritMetabDis.2018.f)IpazientiCblCseguitipressoilnostroCentro,inoltre,proseguonounfollow-upmultidisciplinareincollaborazione con il Polo Ipovisione del Policlinico Gemelli di Roma, seguendo un protocollostandardizzatocomprensivodi:

- valutazionedellefunzionineurovisive(motilitàoculare,fissazione,inseguimento,acuitàvisiva,campo visivo, stereopsi, discriminazione del contrasto, discriminazione del colore, fixationshift, discriminazione della forma e del movimento) e visuopercettive (effetto affollamento,

VMI,TeddyBearCancellationTest,BatteriaABCDEFV),valutazioneoculistica (fundusoculieOTC)

- valutazioni delle funzioni cognitive con test standardizzati per età (Griffiths’ MentalDevelopmental Scales, ScaleWeschler), valutazioni elle funzioni adattive (Vineland AdaptiveBehaviorScales).

- valutazioni strumentali (RMN encefalo, EEG, ENG, PEV, PEU) eseguite in fasi specifiche diprogressione dellamalattia, volte a identificare eventuali alterazioni funzionali secondarie aeventitossici(livellidimetaboliti)e/oaspecificiinterventiterapeutici.

Talestudiohal'obiettivodidefinirel’outcomeneurologicoeneurovisivoalungotermineneldifettodi.CblC

B)AcidemiaMetilmalonicaeAcidemiaPropionica

Un secondo filone di ricerca, anch'esso avviato nel 2017, è incentrato sulle OA propionico aciduria,metilmalonico aciduria ed aciduria isovalerica. Si tratta di enzimopatie ereditarie caratterizzatedall’accumulo di acidi carbossilici, secondari a difetti del metabolismo degli aminoacidi ramificati(leucina,isoleucinaevalina).Questepatologiesonocaratterizzatedauncoinvolgimentoneurologicoemultisistemicolegatoalprogressivoaccumulodicompostitossici.Oltreapresentareunelevatotassodimortalitàsoprattuttonelleformeadesordioneonatale,talimalattiesonocaratterizzatedaepisodipotenzialmenteletalidiscompensometabolicoedisfunzioneneurologica.

IlcontributodelladottoressaOlivierièstatoquellodi:

-eseguirevalutazionineurologiche,funzionaliecomportamentalineipazienticonOAseguitipressoilnostrocentro,eapprofondiregliaspettineuropsicologici,mediantel’applicazioneditestdellefunzionicognitiveeadattivestandardizzateperetà.

-valutareeventualimodifichedioutcomecognitivo/comportamentaleneipazienticonOAsottopostiatrattamento precoce nella prima/media infanzia, con particolare focus sull’impatto dello screeningneonataleedeltrapiantoepaticosullaprognosialungotermine.Lesegnalazioniinerenti lamodificadeitassidimorbilitàrelativiadisturbidellosviluppocognitivo/adattivoedelprofilocomportamentalein risposta a tali interventi sono infatti esigue, a fronte dei noti dati sull'aumento dei tassi disopravvivenzainrispostaaglistessiinterventi.

- valutare dal punto di vista neurologico/funzionale e contribuire all'interpretazione dei datielettrofisiologiciottenutidaduepazientiaffettidaacidemiapropionicaseguitipressoilnostroCentro,che hanno sviluppato una neuropatia periferica assonale in seguito alla assunzione cronica dimetronidazolo (10mg/kg/dieper3 settimane/meseper ilpz1;per1 settimana/meseper ilpz2),terapia raccomandata per il trattamento in follow-up della acidemia propionica in considerazionedell'effettodiridurrelaproduzionediproprionatoalivellointestinale,inassociazionealladietoterapiacon supplementazione in carnitina. Un esteso workup immunologico e infettivo è risultato nellanorma,cosìcome i livelli siericidivitaminaB1,B6eB12,e lostudioneuroradiologicodiencefaloemidollo. LO studio elettrofisiologicomediante ENGha evidenziato una neuropatia assonale sensori-motoriaagliartiinferiorinelpaziente1eai4artinelpaziente2(datiespostinellatabellaespostadiseguito:FiguraB.1)

FiguraB.1

La biopsia della cute ha evidenziato una riduzione delle fibre di piccolo calibro intraepidermiche(FiguraB.2)

FiguraB.2

Lasospensionedelmetronidazolohaportato,inentrambiipazienti,aunprogressivomiglioramentofinoal completorecupero funzionaleeneurofisiologico, comedocumentatodaidatidellavelocitàdiconduzioneriportatiadueannidifollow-up(FiguraB.1).

Ilmeccanismoditossicitàdelmetronidazolosulnervoperifericononèdeltuttocompreso,masonostatipropostinumerosi fattori, tracui ildannoossidativo, laridottasintesidimRNAper leproteineneuronali, o il depauperamento di vitamina B1 secondario alla conversione del metronidazolo inanaloghitiaminici.Taleeffettotossicoapparecorrelatopiùallacronicitàdeltrattamentocheallasuaposologia. Ilnostrostudioha l'obiettivodisensibilizzare imedicial rischiodineuropatiaperifericaiatrogenicamente indotta in pazienti con acidemia propionica in trattamento conmetronidazolo, edenfatizza la necessità di eseguire, in essi, un attento monitoraggio neurofisiolgico. Il lavoro è statorecentemente pubblicato su rivista scientifica (Diodato D, et al. Axonal peripheral neuropathy inpropionicacidemia:Aseveresideeffectoflong-termmetronidazoletherapy.Neurology2018;91:565-67)

C) Profili caratteristici degli acidi organici urinari nellemalattiemitocondriali: sindrome diPearsonmidollo-pancreas(PMS)esindromediKearns-Sayre(KSS)

In letteratura sono pochi gli studi che riportano il profilo degli acidi organici urinari nellemalattiemitocondriali.Inparticolaresolosegnalazionianeddoticheriportanolarilevazionedegliacidiorganiciurinari inpazienti conmalattiedadelezionesingoladelDNAmitocondriale: la sindromediPearsonmidollo-pancreas (PMS), la sindrome di Kearns-Sayre (KSS) e la oftalmoplegia esterna progressiva(PEO),cherappresentano,traloro,uncontinuumfenotipico.

La dottoressa Olivieri ha partecipato ad uno studio retrospettivo incentrato sulla valutazionequantitativadegliacidiorganiciurinariinunaseriedi15pazientipediatricicon malattiadadelezionesingoladelDNAmitocondriale:7pazienticonPMSe8pazienticonKSS.Lecaratteristicheclinicheeiltrattamentofarmacologicodeinostripazientisonoriportatinellasottostantetabella(FiguraC.1)

FiguraC.1

Dai risultati emersi, i pazienti con PMS mostrano un profilo di acidi organici quasi costantementealterato, mentre i pazienti con KSS possono presentare un profilo normale [Figura C.2(a,b)]. Imetaboliti urinari più frequentemente osservati nell’ PMS sono stati: lattato, 3-idrossibutirrato, 3-idrossiisobutirrato, fumarato, piruvato, 2-idrossibutirrato, 2-etil-3-idrossipropionato e 3-metilglutaconato.Abbiamoanche identificatonuovimetaboliti,mai riportatiprima inassociazioneaquestamalattia:3-metilglutarato,tiglylglycinee2-metil-2,3-diidrossibutirrato.

FiguraC.2a,b

È interessante notare, inoltre, che i pazienti che esordiscono come PMS e che, nel corso della lorocrescitaevolvonoversoun fenotipoKSS,presentanoalterazionipersistentiepiùmarcatedelprofilodegliacidiorganiciurinari,rispettoaipazienticonunfenotipoKSSpuro(FiguraC.3).

FiguraC.3

Ilnostrostudiomostrachel'analisiquantitativadelprofilodegliacidiorganiciurinarirappresentaunostrumento utile per il diagnosi di PMS e per la diagnosi differenziale con altre malattie ereditarieassociateaunprofiloanomalodegliacidiorganici.Illavoroèstatorecentementepubblicatosurivistascientifica(SemeraroM,BoenziS,CarrozzoR,DiodatoD,MartinelliD,OlivieriG,AntonettiG,SacchettiE, Catesini G, Rizzo C, Dionisi-Vici C. The urinary organic acids profile in single large-scalemitochondrialDNAdeletiondisorders.ClinChimActa.2018;481:156-160).

2Disordinidelciclodell’UreaesindromeHHH

Un terzo filone di ricerca si è focalizzato sui difetti del ciclo dell’urea, con particolare riguardo allasindrome HHH (Hyperornithinemia–hyperammonemia–homocitrullinuria), una rara malattiaautosomicarecessiva,causatadamutazioninelgeneORNT1(SLC25A15)chedeterminaun’alterazionenel pathway di degradazione dell’ornitina. I pazienti presentano generalmente episodi diiperammoniemia episodica o postprandiale, e persistente elevazione dell’ornitina plasmatica conescrezionediomocitrullinaeacidoorotico. Lemanifestazioniclinichesonoeterogenee,e includonocasiadesordioconscompensometaboliconeonatalechepossonomettereilpazientearischiodivita,eformepiùlieviconesordioinetàvariabile.Generalmenteildecorsoclinicodiventapiùstabileinetàadolescenziale/giovane adulta, e il quadro clinico si caratterizza per la comparsa di una sindromeatasso-spastica (atassia, alterazione della coordinazione fine e grossomotoria, ipertono agli artiinferiori, aumentodei riflessi e clono) ad andamento lentamenteprogressivo. Il deficitmotorio è diseverità variabile, e implica talora solo lievi alterazioni funzionali, fino alla perdita delladeambulazione in altri. Spesso, inoltre, è presente disabilità intellettiva di variabile severità, cheinteressaprincipalmentelefunzioniverbalieprassiche,lamemoriadilavoroeleabilitàdilogicaediastrazione.LafisiopatologiadelladisfunzionedeltrattopiramidalenellasindromeHHHnonèdeltuttoconosciuta, e studi elettrofisiologici sono stati condotti solo in piccole coorti. In letteratura sonoriportati occasionali alterazioni di potenziali evocati somato-sentitivi (PESS) e della velocità diconduzionenervosa(ENG)(LemayJetalal.1992;DebrayFGetal2008),mentreipotenzialievocatimotori(PEM)sonostatieffettuatiancorpiùraramente(SalviSetal.2001).Nonsonodisponibili,adoggi, dati di letteratura sul follow-up elettrofisiologico a lungo termine in questi pazienti, sebbene idati riportati in letteratura suggeriscano un’evoluzione lentamente peggiorativa del deficit motoriolegatoalladisfunzionedeltrattopiramidale.

La dottoressa Olivieri ha avviato una revisione dei dati anamnestici, biochimici, elettrofisiologici eneuroradiologici di 9 pazienti con sindrome HHH (etàmedia etàmedia 24.4±16.3) regolarmenteseguitipresso ilnostrocentro.Talestudiohaavuto l’obiettivodivalutare il coinvolgimentodei fascilunghimotoriesensitividelSNCe ilnervoperifericonellasindromeHHH,conl’obiettivodidefinireeventuali correlazioni tra i dati neurofisiologici, neuroradiologi e clinico funzionali. Il follow-up alungo terminehaavutounaduratamediadi18.0±13.1anni,durante i quali i pazienti sonostatisottopostialleseguentivalutazioniseriate:

-Esame obiettivo neurologico, valutazione funzionale motoria mediante Spastic ParaplegiaRatingScale(SPRS).

-Valutazioni neurofisiologiche (condotte in 8 pazienti): comprensive di potenziali evocatimotori (PEM) arti superiori e inferiori, per lo studio del tratto motorio cortico-spinale;potenziali evocati somato-sensoriali (PESS) arti inferiori, per lo studio delle vie ascendentisomatosensoriali;velocitàdiconduzionenervosa(VCN)arti inferioriper lostudiodelnervoperiferico.

-RMNencefalo(7pazienti)emidollospinale(6pazienti).

Iprincipalidaticlinici,neurofisiolgicieneuroradiologiciafinefollow-upsonoriassuntinellaseguenteTabella:

Tabella2.1

A fine follow-up, tutti i pazienti presentavano segni piramidali e 3/9 avevano una chiaraparaplegia spastica. In nessuno dei nostri pazienti erano clinicamente rilevabili deficitsensorialidioriginecentrale. Segnidineuropatiaperiferica sonostati riscontrati inunsolopaziente.Inoltre7/9pazientipresentavanosegnicerebellari(lieviomoderali)e8/9pazientiunadisabilitàintellettivadigradovariabile.I dati elettrofisiologici hanno evidenziatoun’alterazionedei PEMagli arti inferiori nell’88%deipazientiesaminati,quandol’esameeraeseguito incondizionediriposomuscolare,enel63%diessi,quandol’esameeraeseguitoincondizionidicontrazionevolontaria(Figura2.1).Agli arti superiori, al contrario, i PEM sono risultati normali in tutti i pazienti.

Figura2.1PEMmuscolo tibiale anteriore registrato amuscolo rilassato (rest), e in condizionidi contrazionevolontaria(facilitation),inpzconsindromeHHH(grigio)eincontrollisani(bianco).IPESShannodocumentatorisultatipatologiciin3/8pazienti,evaloriborderlineneirestanti5/8 pazienti. Il valore medio dei PESS è risultato borderline (19.81±4.0 ms, v.n. 16.4±1.4(+3DS=20.6).LaVCNèrisultatanellanormain7/8pz,patologicain1/8paziente(valorinonevocabili).

La valutazione neuroradiologica ha documentato segni di atrofia cerebrale nell’88% deipazienti, a livello sopratentoriale (in 6/9 pazienti, di cui lieve in 3/6 emoderata in 3/6) ecerebellare(in6/9pazienti,lieve)esegnidiatrofiadelmidollospinalenel43%deipazienti(ovvero in 3/7 pazienti, di cui lieve in 1/3, moderata in 1/3, severa in 1/3). I datineuroradiologicidiencefaloemidollosonoespostinelleseguentiimmagini(Figura2.3e2.3):

Figura2.2

Figura2.3

In conclusione, questo lavoro ha documentato la prevalente disfunzione del tratto cortico-spinalenellasindromeHHH.Lostudioneurofisiologicodimostrailprevalentecoinvolgimentodelle vie motorie discendenti rispetto a quelle somato-sensitive ascendenti e al nervoperiferico. I PEM a riposo hanno mostrato valori maggiormente patologici rispetto allacondizione di facilitazione e un trend peggiorativo all’aumentare dell’età. I pattern

neurofisiologiciosservatiariposoeinfacilitazioneperognipzsonovarienoncorrelanoconla severità clinica, indicando che i PEM, sebbenemaggiormente sensibili rispetto alla RMN,non possono essere utilizzati come score di severità clinica. I dati RMN confermano ilcoinvolgimento delle vie corticospinali identificando un’evoluzione in senso atrofico delleregioni sopratentoriali e del midollo spinale, evidenziando il frequente coinvolgimentocerebellare. L’associazione di segni piramidali/spasticità agli arti inferiori, cerebellari,disabilità intellettiva e possibile neuropatia periferica, pone l’indicazione a considerare lasindrome HHH nell’ambito delle paraparesi spastiche ereditarie (HSP). Le somiglianzefenotipiche con altri difetti degli aminoacidi della parte distale del ciclo dell’urea, comel’argininemia3e ildeficitdiP5CS4,5, indicanopossibilimeccanismifisiopatologicicomuneaquestecondizioniqualiunadisfunzionemitocondriale,unanomalometabolismodeicompostiguanidiniciel’effettodiundifettosoriciclodell’onitinaalivellomitocondriale.

Questirisultatisonoesposti indettaglionel lavorodiOlivierietal.2018“Corticospinaltractdamage in HHH syndrome: a novel metabolic cause of hereditary spastic paraplegia”attualmenteinsubmissionallarivistascientificaNeurology.GlistessirisultatisonostatiinoltrepresentaticomePosteralIXCongressoNazionaleSIMMESN(Catania,21-23Novembre2018),ricevendoilriconoscimentodi“MigliorPoster2018”.

3DefinizionediPercorsidiagnosticinelleipoglicemie

Questoulteriore filonediricerca,cui ladottoressaOlivierihacontribuito,èstatodedicatoadefinire il ruolo dei pannelli di sequenziamento genico “NewGeneration Sequencing (NGS)nelladiagnosigeneticadeicasidiipoglicemiapersistenteadesordiopediatrico.

Lo studio ha coinvolto sessantaquattro pazienti, che sono stati suddivisi in 3 sottoclassidiagnostiche, sullabasedellaprobabilitàdi giungereaunadiagnosigeneticamentedefinita,secondodiversiapprocci:

-genecandidatosingolo(in9/64pazienti)-genicandidatimultipli(in43/64pazienti)-nessungenecandidato(in12/64pazienti)Ipazientisonostati testatiattraversounpannellogeneticopersonalizzatodi65genimirati,che includevano 5 categorie di malattie: (1) ipoglicemia iperinsulinemica, (2) ossidazionedegli acidi grassi difetti e difetti di chetogenesi, (3) difetti di chetolisi, (4) malattie daaccumulodiglicogenoealtridisturbideicarboidratimetabolismoe(5)disturbimitocondriali.Idatimolecolarisonostaticonfrontaticonquellicliniciebiochimici.La Figura 3.1 mostra la suddivisione dei pazienti nelle tre sottoclassi e espone i risultatiottenutiinognunadellesottoclassi.

Figura3.1

Una diagnosi comprovata è stata ottenuta nel 78% dei pazienti con sospetto di un singologenecandidato,nel49%deicasiconpiùgenicandidatienel33%senzaalcungenecandidato.Laresadiagnosticaeradel48%perl’ipoglicemiaiperinsulinemica,del66%peridifettidellaossidazione degli acidi grassi e per i difetti di chetogenesi, del 59% per le malattie daaccumulo di glicogeno e per gli altri disordini dei carboidrati e del 67% per i disordinimitocondriali.

Questo approccio ha consentito di raggiungere una diagnosi geneticamente determinata incircail50%deipazientiincuilavalutazioneclinicaedilaboratoriononavevanopermessodiindividuareunsingologenecandidato.IlricorsoallaNGSrisultamenodispendiosorispettoalsequenziamentodipiùgeniinseriemediantetecnicaSanger.Questolavorohadimostratochel’NGS è uno strumento efficace per la diagnosi di errori innati del metabolismo che sipresentano con quadri clinici di ipoglicemia persistente in età pediatrica. Il lavoro è statorecentemente pubblicato su rivista scientifica (Ponzi M, Maiorana A, Lepri F, Mucciolo M,Semeraro M, Taurisano R, Olivieri G, Novelli A, Dionisi-Vici C. Persistent Hypoglycemia inChildren:TargetedGenePanelImprovestheDiagnosisofHypoglycemiaDuetoInbornErrorsofMetabolism.JPediatr.2018;202:272-78).

LadottoressaOlivieriinoltre:

-contribuiscealleattivitàdell’UOCdiPatologiaMetabolicaconnesseallapartecipazionearegistrinazionalieinternazionali.

-partecipaadunNetworkMultidisciplinarededicatoapazienticonOrganicoAciduriaeDifettidel Ciclo dell'Urea da sottoporre a trapianto epatico o epato-renale. Tale progetto prevede lastretta collaborazione di Chirurghi Epato-biliari, Nutrizionisti, Psicologi e Metabolisti con il CentroCoordinamentoTrapiantidell’OspedaleBambinoGesù,edèvoltoa:

-identificareeiscrivereinlistadiattesaditrapiantoipazientiidoneiataletrattamento,

-seguirliduranteilfollowup.

-definireiprotocolliditrattamentoegarantirneilcontinuoaggiornamentoedeventualerevisionedeivari protocolli di intervento e della revisione continua dei dati di follow-up relativi alle patologietrattate.

L’esperienzadellanostraequipeconstaattualmentedi23trapiantidifegatoe1trapiantodifegatoeseguitipressoilnostroospedaleinpazientiaffettidamalattiemetaboliche(età2-18aa)dal2009al2018,e1trapiantodireneeseguitopressoAltraSedemaseguitoinfollowuppressoilnostroserviziodiDayHospital.Ilfollow-updeisuddettipazientihaalmomentounaduratamediadi40mesi.Ipazienticomprendono:

-6 pazienti con acidemie organiche (4 pz con acidemia metilmalonica + 2 pz con acidemiapropionica)-6pazienticondifettidelciclodell’urea(3pzconaciduriaargininosuccinica;2pzcondeficitornitinatranscarbamilasi,1pzcondifettodicarbamilfosfatosintetasi)-5pazienticonMSUD-6pazienticonepatocarcinomainHCCtirosinemia

- prendepartealleattivitàassistenzialiroutinariedellaUnitàOperativaComplessadiPatologiaMetabolica, cheprevedono: assistenza clinica in repartoe gestionedelserviziodiDayHospitalinerentelagestionecronicadellemalattiemetaboliche,nonchéagliincontridipartimentalidiformazioneesviluppo.

3.ProgettoFratelliall'ArrembaggiodiTendertoNaveItalia2018

LadottoressaOlivierihainfinecontribuitoallastesuraalprogettoFratelliall'ArrembaggiodiTendertoNaveItalia2018,evihapartecipatocomeProjectManager.

Taleprogettoèvoltoavalutareeasupportareglieffettidellapresenzadiunbambinoconunamalattiacronica sull’assetto psicologico deimembri del nucleo familiare, con particolare riguardo al fratellosano (siblings),medianteoccasionivoltea favorire la consapevolezza,dapartedel sibling,della suacondizionee alla restituzionealla coppia fratello sano–malatodiunadimensionenonmediatadallaproblematica di malattia. La condizione del sibling è infatti particolarmente vulnerabile, in quantofortementemediatadaunsensodiresponsabilizzazioneneiconfrontidelpercorsofuturodelfratellomalato e da sentimenti di colpa e/o di distanza emotiva. I genitori inoltre tendono a coinvolgereeccessivamenteilsiblingnelsostegnoenellacuradelfratellomalatoemedianoinconsapevolmenteil

rapportotraifratelli.Ilsiblingtendeasacrificarecosìlapropriaindividualitàeassumeatteggiamentiadultomorfipercompiacereigenitori.

IlprogettoFratelliall'ArrembaggiodiTendertoNaveItalia2018haprevistounasettimanaabordodelbrigantinodellaMarinaMilitare.Nella fasepre-imbarcosonostatieffettuati incontri, individualiedigruppo, per conoscere le specifiche tematiche relativa di ciascuna patologia cronica presenteall’'interno del gruppo utilizzando anche scale di valutazione specifiche. Lo scopo è stato quello difornire informazioni semplici, dettagliate e chiare, utilizzando supporti video, attività collettive, ecc.raccogliendo contemporaneamente informazioni sul vissuto individuale del sibling (espressione delse',disagio).Ideazioneeselezionediattivitàdigruppodasvolgersinellafasediimbarco,definizionedelle misure di outcome. Durante l'imbarco sono state effettuate attività di gruppo volteall'integrazione con l'equipaggio, attività selezionate per mettere in luce specifici punti diforza/debolezzadiquestibambini

Nella fase post imbarco è previsto il re-test a distanza di quanto effettuato nella fasi pre-imbarco,nonchélaverificadell’efficaciadelprogettosullemisuredioutcome.Talefaseèalmomentoincorsodiorganizzazione.Comeavvenutoper l’ imbarcoavventonell’anno2016e2017, verrannoutilizzatistrumenti validati di valutazione psicometrica e psicodiagnostica ed effettuata analisi statistica dicorrelazione.

Gli strumenti psicodiasgnostici utilizzati nella fase pre impbarco e previsti nella fase post imbarcosono: il CBLC (Child Behavior Checklist),un questionario psicodiagnostico autocompilativo chevaluta la presenza di problematiche emotivo/comportamentali e/o sociali, attraverso lacapacità di riconoscere le proprie abilità, il riscontro di tratti di “chiusura/isolamento” o“aperturaagli altri conmodalità eccessiva/malmodulata”. unquestionariodi valutazionediautostima(TMA),tunascaladivalutazionedellefunzioniadattiveovverolecapacitàsocialiepratichenecessarieper funzionarebenenellavitadi tutti igiorni (Vineland), testdiqualitàdella vita (SF-36, PedsQl), una scala di valutazione di efficacia dell'esperienza di "Campo"(versione italianadelPediatricCampOutcomeMeasure),eunquestionariospecificoper lavalutazionedell’esperienza/vissutodelsibilingrelativamenteallamalattiadelfratello/sorella(versione italiana del Pediatric Sibling Questionnaire). Quest ’anno abbiamo inoltresomministrato, durante l’imbarco, un test ideato presso la nostra UOC. Si tratta di unquestionario articolato in 35 domande, specificatamente rivolte ai sibling, e che affronta inmanierapiuttostoesaustivalefragilitàdiquestacondizioneinrelazioneadunmicroambientefamiliareincuisiviveunamalattiacronica.

Risultati: Ogni seduta di valutazione ha richiesto circa 90minuti, dimostrando una buonafattibilitàeriproducibilità.Irisultatiottenutisonostativalutatiaconfrontoconquelliottenuticonlestessescaleneiprogettideglianniprecedenti.La Scala Vineland ha mostrato risultati nella norma in tutti gli ambiti valutati per tutti iragazzi.Siosservatuttaviaunalievecadutaneldominiodellasocializzazionenellevalutazionieseguiteantecedentementeall’esperienzaabordodellanave,conunpienorecuperoalT2. Idatidel2018mancanodellaelaborazionedeiquestionarialtempoT2;iprisultatialtempoT1ricalcanoquelliottenutineglianniprecedenti.IltestCBCL:hariportato,nellascaladellecompetenze,unamaggiorecapacitàdiriconoscerele proprie competenze sociali durante l’esperienza su Nave Italia, abilità in progressivomiglioramento durante il follow up.( Nel 2017 il test non è stato somministrato durantel’imbarco,mairisultatidelT0eT2sonoconcordiconquantoemersonel2016.Traisintomii

chiusuraedisolamento,abbiamodocumentatounariduzionedelritirosociale(-15%)edeisintomi di somatizzazione durante l’esperienza sulla nave. Il ritiro sociale continua amigliorareanchenelcorsodelfollowup,mentreisintomidisomatizzazionesiriaccentuano.Traisintomidi“aperturaenonmodulataespressionedelleproprieemozioni,sinotainveceuntrendincrescitadegliatteggiamentioppositivo/provocatori,inmanieraanalogaaquantoemerso dalla valutazione dei dati del 2016 e del 2017. Questo peggioramento delcomportamento è piuttosto blando (+8%) ed è verosimilmente da correlare anche alfisiologicoimpattodell’etàadolescenzialesugliaspetticomportamentali.IlPedsQLhaevidenziatounmiglioramentodellaqualitàdellavitadeiragazzi, inrelazionedunmiglioramentodellalorocapacitàdiinterazioneconicoetaeidurantel’esperienzainbarca.E’interessantenotarecomequestomiglioramentononsimantieneduranteilfollowupil Pediatric Sibling Questionnaire ha documentato un lieve miglioramento del trend dellaqualitàdellavitaintuttiidominiesaminati:fattoriinterpersonali(comecapacitàrelazionale)fattori intrapersonali (capacità introspettive) comunicazione (come apertura al confronto),dopol’esperienzadiNaveItalia.Il Sibling TEST ha evidenziato una fragilità maggiore nella scala inerente i fattori diintrospezione/proiezionedelpropriovissuto.Infine, il Pediatric Camp Outcome Measure, ha evidenziato un profilo tendenzialmentecomuneairagazziesaminati,ovverolapercezionediun‘autostimaailimitibassirispettoallamediadeicoetaneinonsiblings,ediunfunzionamenosocialeedemozionalepiùaltorispettoallamediaprevistaperparietà.Sono inoltre in via disviluppo e di validazione scale specificamente disegnate per la misurazionedell'esperienza del "Campus per siblings” (esperienza di gruppo al di fuori dell'ambiente familiare;percezione dellamalattia del fratello/sorella). Tali scale, validiate all’ esteroma non Italia, vengonoutilizzate in diverse popolazioni pediatriche di siblings dove hanno dimostrando elevata affidabilitàintere intra-osservatore ingruppidibambinidieta'compresatra i9e i23anni,e i risultatihannodimostratobuonacorrelazioneconquellideitestpsicometriciediqualitàdellavita.

E’ intenzione della dottoressa Olivieri, e della equipe di lavoro che la affianca, rendere oggetto dipubblicazionesurivistascientificabiomedicairisultatidelprogettosiblings-NaveItalia.L'outcomedelprogettodell’anno2018saràconfrontatoconquellodeiprogettideglianniprecedenti(2016e2017)eirisultatirappresenterannolabaseperapplicarelastessametodologiaagruppipiùampidisiblings.

ProduzioneScientifica

Articolipubblicati

ü SemeraroM,BoenziS,CarrozzoR,DiodatoD,MartinelliD,OlivieriG,AntonettiG,SacchettiE,CatesiniG,RizzoC,Dionisi-ViciC.Theurinaryorganicacidsprofileinsinglelarge-scalemitochondrialDNAdeletiondisorders.ClinChimActa.2018;481:156-160.

ü DiodatoD,OlivieriG,ProS,MaioraniD,MartinelliD,DeodatoF,TaurisanoR,DiCapuaM,Dionisi-ViciC.Axonalperipheralneuropathyinpropionicacidemia:Aseveresideeffectoflong-termmetronidazoletherapy.Neurology2018;91:565-67.

ü HuemerM,DiodatoD,MartinelliD,OlivieriG,BlomH,GleichF,KölkerS,KožichV,MorrisAA,SeifertB,FroeseDS,BaumgartnerMR,Dionisi-ViciCPhenotype,treatmentpracticeandoutcomeinthecobalamin-dependentremethylationdisordersandMTHFRdeficiency:datafromtheE-HODregistry.JInheritMetabDis.2018.

ü PonziM,MaioranaA,LepriF,MuccioloM,SemeraroM,TaurisanoR,OlivieriG,NovelliA,

Dionisi-ViciC.PersistentHypoglycemiainChildren:TargetedGenePanelImprovestheDiagnosisofHypoglycemiaDuetoInbornErrorsofMetabolism.JPediatr.2018;202:272-78.

Articoli“submitted”

ü OlivieriG,ProS,DiodatoD,MartinelliD,LongoD,DiCapuaM,BertiniE,Dionisi-ViciC.Corticospinal tract damage inHHH syndrome: a novelmetabolic cause of hereditaryspasticparaplegia.Neurology(submitted30.12.2018)

ü IorioR,DamatoV,SpagniG,DellaMarcaG,VollonoC,OlivieriG,BattagliaD,EvoliD.Clinical characteristics and outcome of autoimmune encephalitis: a 6-yearobservationalstudyNeurology(underreview)

Articoliinpreparazione

ü Martinellietal.2018EPI-743improvestheclinicalcourseofvisualdamageinCobalaminCpatients:aprospectiverandomizeddouble-blindphase2clinicaltrial”(datiespostineltesto)

ü OlivieriG,MartinelliD,DiodatoD,BoenziS,DonatiA,MenniF,Dionisi-ViciC.BiochemicalprofileandIdrossicobalamindoseescalationresponseinpatientswithcobalamineCdefect(datiespostineltesto)

Background: Cobalamin C defect (Cbl-C) causes metilmalonic acidemia withomocistinuria. The phenotipical spectrum is wide, ranking from early onset,multisistemic and life-threatening forms to less severe late-onset ones. According to

internationalguidelines,parenteralidrossicobalamin(OH-Cbl)andoralbetainearetheonlyterapeuticmoleculeswithaprovenbiochemicalandclinicaleffect.Nevertheless,noconsensushasbeenreachedsofarregardingthedoseadaptationduringfollow-up(FU).Aimof thestudy:Todescribethebiochemicalprofile inamulticentriccohortofcbl-Cpatients. To assess the effect of an initial OH-Cbl dose escalation on plasmatichomocysteine(tHcy)levelsinasubgroupofpatients.Patients andmethods:We report the 4-year-FU biochemical profile of 36 geneticallyconfirmed Cbl-C patients. Patients are under treatment with parenteral OH-CblC,betaine,andcarnitine(in32/36).TheassessedbiochemicalprofileincludesplasmatictHcy,metionine(Met)andmetilmalonicacid(MMA). Inasubgroupof12patientsaninitial OH-Cbl dose escalation is undertaken and its effect on tHcy levelsretrospectively evaluated.Results: In reason of the largely different biochemical andclinicaloutcome,patientsaredividedinto:groupA-including33patientswithclassicaland early onset phenotype- and group B -including 3 late-onset patients showing asurprisingly favorable clinical and biochemical outcome in response to treatment. IngroupA biochemical profile shows (μmol/L): tHcy 54.0±14.5 (n.r.<13);Met 26.0±15(n.r.10-50);MMA27.4±37.7(n.r.<7).12/33patientsundergoOH-Cbldoseescalation:9(75%)improvedtheirbiochemicaloutcome,2remainedstable(%),1worsened.Onthewhole,Hcymeanvaluedecreasedfrom64.4±17.2to50.9±17.0(Δ%-20.4±23;p<0.05). No clinical changes were detected.In group B patients show (μmol/L): tHcy13.0±3.5, Met 35.7±17.8, MMA 3.3±2.5. Conclusion: Two different categories of CblCpatientsareidentifiable:the“responders”,whoquitenormalizetheirmetabolicprofile,and the vast majority of Cbl-C patients, whose tHcy levels remain persistently highdespitetreatment. Inthis lastgroupOH-Cbldoseescalationshowsasensible, thoughpartial,beneficialeffecton tHcyvalues.Futhermulticentricstudieson largercohortsareneededtoidentifytheoptimaldoseadaptationduringFU.

Abstractpubblicatisurivista

ü OlivieriG,DiodatoD,MartinelliD,LongoD,DiCapuaM,BertiniE,Dionisi–Vici,C.LongitudinalelectrophysiologicalassessmentofmotorandsensorytractsinacohortofpatientswithHHHsyndrome:towardsthedefinitionofanewHereditarySpasticParaplegia.JInheritMetabDis41(suppl1);S121:2018 (posterAnnual SymposiumSociety for the Studyof InbornErrorsofMetabolism,Atene4-7settembre2018)

Abstractpresentatiacongressi

ü Olivieri G, Diodato D, Martinelli D, Longo D, Di Capua M, Bertini E, Dionisi-Vici C.StudiolongitudinaledelleviemotorieesensitiveinunacoortedipazienticonsindromeHHH:verso la definizione di una nuova Paraplegia Spastica Ereditaria (HSP)- IX CONGRESSOANNUALE NAZIONALE SIMMESN. Catania, 21-23 Novembre 2018. (Premiato come MigliorPoster2018).